| 加入桌面 | 手机版 | 无图版        中国振动工程学会振动利用工程专业委员会指定网站
排名推广
排名推广
发布信息
发布信息
会员中心
会员中心
  热门关键字: 振动筛  精细筛  矿用筛  旋振筛  直线筛  实验筛  圆振动筛  筛网  振动电机  破碎机  振动给料机  超声波振动筛  提升机  输送机  橡胶弹簧  直排筛  振动筛测控仪
当前位置: 首页 » 技术 » 工艺选型 » 正文

筛分机械的发展与展望

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-11  浏览次数:126
核心提示:本文作者:王 峰 (洛阳矿山机械工程设计研究院) 筛分机械广泛应用于矿山、冶金、化工、建材工业、筑路行业及环卫行业中,用作

本文作者:王 峰 (洛阳矿山机械工程设计研究院)


 


 

        筛分机械广泛应用于矿山、冶金、化工、建材工业、筑路行业及环卫行业中,用作物料的筛分、分级、洗涤、脱介、脱水之用。筛分机在工业上正式应用,有上百年的历史,在这过程中,由手动筛发展到机械摇动筛、快速摇 动筛、共振筛、振动筛等。由于振动筛的结构简单、性能稳定、维修方便等特点,目前获得了广泛的应用。各国对振动筛分技术的研究很重视,最近几年来,无论在筛分机的品种规格上,还是在结构强度上,或在技术性能上,都有了很大的发展。下面就其发展概况作一下阐述。

  1、 大型筛分机的发展矿山工业中,采用大型筛分机,在管理方面比较方便,对提高企业综合经济效益比较有利。目前大型选矿厂、选煤厂、采石场的建设项目日益增多,对大型筛分机的需求量与日俱增。所谓大型筛分机,设计规范中没有对它的规格范围作规定。一般宽度在 2.4 m 以上,面积在15 m2 以上,可以认为是大型筛分机,而其中工业上对20~30 m2 这些规格的需要比较迫切,而这类规格筛分机的结构强度等问题比较突出,制作难度比较大。

1、1 国内大型筛分机的研制及存在的问题

       从上世纪 70 年代开始,国内在大型筛分机的研制方面,做了大量工作,取得了很大成绩。中信重机在 80 年代引进了日本神户制钢的大型筛分机系列,其最大规格为 27m2(2ZK3675,ZK3675),这种筛分机实际上是一种轻型振动筛。双层筛 2ZK3675 分级能力为 500~2 500 t/h,重量只有27 t;单层筛ZK3675脱水能力达 500 t/h。从设计思路分析,日本神户制钢以美国 LOW HEAD 振动筛的振动器为基础,参考了德国 KHD公司的 USK,USL 型筛子的结构特点设计的。目前国内在制造工艺和制造手段上尚存在一些问题。

       在烧结矿筛分方面,使用大型筛分机较多,SZR3175热矿筛 18.7 m2,处理量达 600 t/h,重量 15.9 t;ZSL3080冷矿筛 27 m2,处理量达 350 t/h,筛分效率达85%,机重为 45 t。国内在大型筛分机方面还有一些创新,中国矿大机电设备制造有限公司的CWS3660 超静定网梁激振的大型振动筛,面积为 21.6 m2,脱水脱介处理达 100 t/h,机重为 19.5 t,它通过多组振动器的组合,满足了大型振动筛的大激振力的要求,网梁包容体构成了大截面几何体的激振元,提高了筛体的稳定性和整体刚度 。

      QLS30120 强力筛,面积约30 m2 的低频大振幅振动筛,13 mm 煤炭分级,处理量达 500 t/h,机重 26 t,它成功地把大型振动筛参振质量化大为小,分段组合。

目前我国大型筛分机存在的问题 :

(1) 、大型筛分机的结构强度仍是一个值得重视的问题。 我们希望筛子的寿命能达到 3~5 年,目前大都是 1~2 年;

(2) 、大型筛分机的另一个值得研究的问题是减轻机器的重量,确定筛面的合理长度,即大型筛分机的优化轻型结构;

(3)、提高大型筛分机的制造精度,从而提高大型筛分机的制造质量,延长大型筛分机的使用寿命。

1、2 国外资料介绍

       德国申克公司(SCHENCK)制造了处理能力达 1 200 t/h,烧结矿温度高达 1 000℃的热矿振动筛,其宽度为 4 m,长度为 7.3 m,重量达 50 t。更换一台筛子只需 4 min。申克公司制的脱水筛的宽度达 4.5 m。德国筛子技术公司(SIEB TECHNIK)单轴振动筛的有效宽度最大为2 400 mm,长度为 6 000 mm;而双轴振动筛的有效宽度最大为5 500 mm,长度达 11 000 mm。最大振幅单轴振动筛为 12 mm,双轴振动筛为 16 mm ;物料的输送速度一般为 0.3~0.4 m/s,也有高于这种速度的。日本和美国的大型圆振动筛,采用双偏轴激振,用同步皮带传动,应用情况比较好。去年美国举行的矿山建材设备展览会上展出了一些筛分机,其中有一部分是三轴振动筛,仔细分析,有的是椭圆筛,有的是圆振动筛,这些筛分机其宽度都是在2 m 以上的大型筛分机。

2 、等厚筛分机和椭圆筛分机

       等厚筛分机是在上世纪 60 年代末 70 年代初由法国提出的一种新的筛分方法,首先在烧结筛分方面获得了成功。等厚筛分的一种重要工作原则是提高给料端和筛分机中部的物料的运动速度。一般给料端物料的运动速度为 3~4 m,中部为1~1.5 m,排料端为 0.5~0.8 m,这就使给料端和中部筛面筛下物的实际透筛能力,从 25%提高到 80%。同时由于大块物料对筛面的冲刷而减少了堵孔,使筛分机的处理能力大大提高,约为普通筛分机的 2 倍以上。等厚筛分法,可以用2台筛分机的组合来实现,即1台圆筛和 1 台直线筛的组合,也可以用多台筛子组合,也可以由 1 台筛子,采用不同倾角的筛面分段来实现,一般分2 段、3 段或 5 段。这种筛分方法在国内已获得了很好的筛分效果。目前国内使用单层等厚筛较多,筛面长度较大,运输和安装有些不便,安装高度也较大。有关筛面长度可以做些试验,有人认为筛面长度应在 6 m左右较为合适,以及采用双层等厚筛等优化筛分工艺。椭圆振动筛的发展,是由于它具有圆筛和直线筛优点的结合,国内外有很多场合在使用椭圆筛。目前椭圆振动筛有双轴型和三轴型2 种,而三轴型的椭圆振动筛,分同步器参振和同步器不参振 2 个类型。在较大型的椭圆振动筛上采用同步器不参振的振动器,国内外都有很多成功的使用经验。而同步器参振的椭圆振动筛,由于解决了轴承的润滑和密封等问题,技术性能变得先进了。这类振动筛虽造价较高,但是很有发展前景。

3、 弛张筛分机和弹跳筛分机

       用一般筛分机来筛分粘、湿物料,很难获得满意的筛分效果。因此,德国海因来曼公司于上世纪 70 年代就研制弛张筛。这种筛子的筛面振幅最大为 40 mm,抛射加速度达30~50 g,它由内外 2 个筛框和可放松和张紧的非金属筛面组成,由曲柄连杆机构传动,实现筛面的弛张运动。这种筛分机用于化肥工业、垃圾处理、细粒煤筛分等作业,非常有效。最近几年,国外又推出了弹跳筛分机的机型,用于垃圾处理工程中,获得了很好的效果。弹跳筛分机的基本原理和弛张筛分机很相似,只是激振的方式不同。弛张筛是由曲柄连杆机构传动内外筛框作弛张运动;而弹跳筛是由偏心轴和偏心块驱动两个筛框作弛张运动。弹跳筛的振动频率比弛张筛高,筛分效果也比较好。

上述的2种筛分机均有较好的应用前景。

4 、微粒及细粒物料筛分设备

       微粒及细粒物料的有效筛分是当前值得重视的研究课题,利用振动筛对物料进行筛分,其下限为1~3 mm,对更细的物料的分级,需要采用其他类型的分级设备,例如磨矿回路中螺旋分级机和水力旋流器等,其中有些设备比较笨重,分级成本相应要提高。随着目前物料的深加工工艺的发展和粉体工程的进展,寻找既能有效筛分,成本又低的分级设备,日益迫切。在某些情况下,细粉分级是既昂贵,又难以实现的一个工艺过程,例如微米级物料的分级就属于这一类问题。在最近十多年的时间里,在这方面取得了一些进展,例如在磨矿回路中,用高频振动筛,代替笨重的螺旋分级机,在我国很多矿山中使用过。在有色金属矿山中,用频率为 3 000 r/min 的高频振动筛,分离已单体分离的有用矿物,或抛弃脉石。它利用三明治筛网,有效地解决了堵孔问题,其分级粒度达0.1~0.2 mm。在磨料行业中,分级粒度也要求很细,用筛分机作干式分级,但处理量很低,磨粒磨得越细,销售价格越高。有些物料,不仅粒度细,而且比较小,例如轻质碳酸钙,在分级过程中,只靠重力很难使物料颗粒贴近筛面,需要借助于其他外力,使物料颗粒接触筛面而过筛。

5、 筛砂机和物料清洗筛分机

      随着建筑工程和道路工程质量要求的重视和提高,高速公路的发展,以及河砂采集的限制,人工制砂得到了迅速发展,因而对筛砂机的需求,也日益迫切。由于砂子粒度较细,一般小于 5 mm,用普通筛分机筛砂子,产量较低,筛面堵孔等故障较多。国外已在普通筛分机的基础上,发展了主要用于筛分砂子的筛砂机。这类筛子的筛面倾角较大,筛子的运动轨迹以反向圆运动轨迹为主。筛面以琴弦筛面和长孔筛面为主,其生产能力,主要取决于物料的湿度、粘土含量、颗粒的形状和尺寸。砂石料的清洗,主要是提高砂石料的级配,适当增加细砂含量,以提高混凝土的强度和抗渗性能,改善混凝土的和易性,节约水泥用量。碎石和砂的清洗,在国外应用较为普遍,在国内随着公路等级的提高,这一问题已日益受到重视。砂石料的清洗,可以在振动筛上加喷水清洗,简单易行。近来德国筛子技术公司,研制了水下筛分机,这种筛分机是一种折面筛,它套在一个水槽中,筛子的给料端,向前下方倾斜,以利于物料滑向水槽,然后向上以较小的角度上挠,在 2 / 3 筛面长度处脱开水面。整个筛分过程在水中进行,当物料进入水槽后,结团的物料团在水中散开,粘在物料颗粒上的粘土,从颗粒上脱离,一部分小于筛孔的物料,透过筛孔透筛,沉于水槽下部,这些筛下物,以底流的形式排出,而筛上物,经过 1 / 3 筛面长度脱水后,排入料槽,其分级粒度能达 0.5 mm。水槽由专用水泵供水,产生溢流。目前这种筛分机的宽度已达 2  m,长度达 6 m。

6 、筛网和筛面的改进提高

(1)、分级筛网使用很广,在改善材质后,使用寿命已大大提高,上海筛网滤器合作公司的高碳高锰钢丝编织的筛网,一般过筛周期在6 万 t 以上,筛网寿命为 3 000t/m2(筛孔为 10 mm 以上)。国外的编织网,一般都使用经过热处理的高碳钢丝和不锈钢丝,同时提高筛丝的成型精度和偏编织的紧密度。

(2) 、冲孔筛板,主要优点是使用寿命长,筛孔的排列和筛孔的形状比较灵活。由于冲制工艺的改进,使其开孔率可以和编织网相当,这就使冲孔筛孔同样可以获得很高的筛分效率。国外冲孔筛板硬度在 85~360HB 之间,按不同物料硬度选用筛板。

(3)、波纹筛网,它由波形筛丝编织而成。它的主要特点是不易堵孔,例如对石灰石进行 4 m m 分级时,用普通编织网,只工作4 h 就堵孔非常严重,而用波纹网工作 2 周,还保持筛网不堵孔,从而使筛子处理最提高 4 0%,筛网寿命延长。

(4)、非金属筛网,目前已采用的有耐磨橡胶筛网和聚氨酯筛网,由于其噪声小,使用寿命长,体现了其优越性 。

(5)、近年来发展了一种称为动静复合筛条,能有效地防止堵孔和提高筛分效率,根据需要,在筛条外设置陶瓷或聚氨酯保护层,能有效地增加使用寿命。

7、 筛分技术和筛分机械的展望

(1)、由于动态设计方法的引入和筛分机制造经验的积累,制造手段的现代化,大型筛分机的结构将进一步优化,结构配置将更趋于合理,无故障运行期限将进一步延长。

(2)、由于等厚筛分机和椭圆筛分优异的筛分性能,应用前景广阔,它们将在各筛分领域中,获得进一步的发展。

(3)、弛张筛和弹跳筛,在处理粘湿物料方面,有其独到的优势,其发展前景广阔。

(4)、随着细粒物料筛分技术的发展,高频振动筛在细粒物料筛分领域发挥越来越大的作用。

(5)、筛面上物料运动规律的研究,已从单颗粒物料的运动的分析,发展到料群运动分析,有可能进一步引入混沌分析,从而得出新的结果。


 

中国筛分机械网及筛分机械公众号首发。

版权所有,未经作者同意,不得转载或部分拷贝。

 

 
[ 技术搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
推荐图文
推荐技术
点击排行
 
 
 
购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)